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  • 1
    Publication Date: 2021-09-27
    Description: Vb cyclones are major drivers of extreme precipitation and floods in the study area of hydrological Bavaria (Germany). When assessing climate change impacts on Vb cyclones, internal variability of the climate system is an important underlying uncertainty. Here, we employ a 50-member single-model initial-condition large ensemble of a regional climate model to study climate variability and forced change on Vb cyclones. An artificial neural network detects cutoff lows over central Europe, which are associated with extreme precipitation Vb cyclones. Thus, machine learning filters the large ensemble prior to cyclone tracking. Our results show a striking change in Vb seasonality with a strong decrease of Vb cyclones in summer (−52%) and a large increase in spring (+73%) under the Representative Concentration Pathway 8.5. This change exceeds the noise of internal variability and leads to a peak shift from summer to spring. Additionally, we show significant increases in the daily precipitation intensity during Vb cyclones in all seasons.
    Keywords: 551.6 ; Vb-cyclones ; Machine Learning ; Artificial Neural Networks (ANN) ; Single-Model Large Ensembles ; Internal Variability ; Floods
    Language: English
    Type: map
    Location Call Number Expected Availability
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  • 2
    Publication Date: 2021-10-26
    Description: The relationship between River Ammer flood frequency variability, extreme summer climate over Europe, and solar forcing is investigated. First, we used observational data to evaluate extreme weather and climate anomaly patterns associated with flood and solar forcing as well as the possible dynamical mechanisms behind them. Then, the annual resolution flood layer record from the Lake Ammer sediments is analysed to evaluate millennial-scale variability of floods and possible related extreme climate patterns back to 5,500 years BP. A composite analysis reveals that observed River Ammer flood frequency variability at interannual to multidecadal time scales is connected to large-scale extreme precipitation and temperature patterns. From a synoptic-scale perspective, the extreme precipitation pattern associated with floods is related to an increase in the frequency of high upper-level potential vorticity (PV) events over western Europe and a decrease over eastern Europe and western Russia. Increased (decreased) frequency of upper-level high PV events is related to more (less) surface extreme precipitation occurrence. Furthermore, we show that increased frequency of upper-level high PV events over western Europe is associated with enhanced blocking activity over eastern Europe. Therefore, the out of phase interannual to millennial-scale variations of River Ammer flood frequency and solar irradiance, as presented in previous studies, can be explained by a solar modulation of eastern European-western Russia summer blocking and associated upstream upper-level wave breaking activity. In addition, we identify two distinct quasi-periodic signals in both frequency of Lake Ammer flood layer and solar irradiance records with periods of ~900 years and ~2,300 years. We argue that similar cycles should dominate millennial-scale variations of blocking activity in eastern Europe-western Russia as well as extreme precipitation and flood frequency variability over central and western Europe during the last ~5,500 years.
    Keywords: 551.6 ; floods ; extreme precipitation ; potential vorticity ; solar forcing
    Language: English
    Type: map
    Location Call Number Expected Availability
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  • 3
    Publication Date: 2021-03-29
    Description: Anfang 1979 ist zum ersten Male in den Niederlanden ein vulkanischer Tuff in den Lößablagerungen von Süd-Limburg gefunden worden (Meijs 1980a). Auf Grund der stratigraphischen Lage, des makroskopischen Aussehens und der mineralogischen Zusammensetzung wurde dieser Tuff mit dem Eltviller Tuff korreliert. In dieser Veröffentlichung werden die Korrelierungsbeweisgründe eingehend behandelt und mit den Ergebnissen mikromorphologischer und röntgenologischer Untersuchungen ergänzt. Die Entdeckung des Eltviller Tuffs in dieser Region gerade unter dem Kesselt-Paläoboden (= Nagelbeek Horizont) bedeutet, daß dieser Paläoboden ein stratigraphisches Äquivalent des E4-Naßbodens ist. Dieses steht im Widerspruch mit der in Belgien und den Niederlanden herrschenden Ansicht, laut der der Kesselt-Paläoboden mit dem im Denekamp Interstadial geformten Stillfried-B Paläoboden korreliert wird (z. B. Zagwijn & Paepe 1968). Der letztgenannte Paläoboden liegt aber stratigraphisch unter dem Eltviller Tuff und ist ungefähr 10.000 Jahr älter als der E4-Naßboden (Semmel 1967, Vogel & van der Hammen 1967).
    Description: research
    Keywords: 551.7 ; VAR 000 ; Glazialgeologie ; loess ; weichselian ; grain size distribution ; heavy mineral ; interpretation ; parent material ; correlation ; pit section ; evidence presence ; eltville tuff layer ; kesselt paleosol ; interstadial ; x-ray diffraction analysis ; dutsch ; belgian limbourg
    Language: English
    Type: article , publishedVersion
    Location Call Number Expected Availability
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  • 4
    Publication Date: 2021-05-07
    Description: Es wird ein Überblick über die in Österreich verwendete Quartär-Stratigraphie gegeben. Die stratigraphische Gliederung der kartierbaren Sedimenteinheiten basiert teilweise auf Kriterien der Lithostratigraphie (lithologischer Eigenschaften) und jenen der Allostratigraphie (z.B. Diskonitinuitäten). Für das Altpleistozän (2.58–0.78 Ma) fehlen bis jetzt Spuren einer Vergletscherung. Die wenigen und isolierten Sedimentvorkommen belegen fluviatile Akkumulation und Lössablagerung in der Umgebung der Flüsse. Paläomagnetisch korrelierte Löss-Paläoboden – Sequenzen wie das Profil Stranzendorf mit der Gauss/Matuyama – Grenze bzw. Neogen/Quartär – Grenze dokumentieren in Übereinstimmung mit den globalen δ18O Werten etwas wärmere Bedingungen als im Mittelpleistozän (0.78–0.13 Ma). Vier Großvergletscherungen (Günz, Mindel, Riß und Würm) sind für Mittelpleistozän und Jungpleistozän belegt. Diese sind mit Sedimenten aus der Vorstoßphase überlagert von Grundmoräne, Endmoränen im Alpenvorland und damit verknüpfte Terrassenschüttungen sowie Lössakkumulation dokumentiert. Daraus ist die klimagesteuerte Sedimentation im Zusammenhang mit dem Vorstoß der Gletscher, der Ausbreitung des Permafrostes und der Frostschuttbildung bis ins Vorland erkennbar. Die jüngsten Großvergletscherungen Riß und Würm werden aufgrund geochronologischer Daten mit den Marinen Isotopenstufen (MIS) 6 und 2 korreliert. Für Günz und Mindel scheint eine Gleichzeitigkeit mit den Phasen massiver globaler Klimaverschlechterung während MIS 16 und MIS 12 plausibel. Dokumente für die schwächeren Glaziale wurden bisher nur in Lössprofilen (z.B. Krems Schießstätte) gefunden.
    Description: research
    Keywords: 551.7 ; glaciation ; glacial deposits ; stratigraphy ; quaternary ; alps ; middle pleistocene ; early pleistocene ; late pleistocene ; landscape evolution
    Language: English
    Type: article , Verlagsversion
    Location Call Number Expected Availability
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  • 5
    Publication Date: 2021-06-05
    Description: 10Be-Oberflächenaltersdatierungen von Moränenblöcken der Würm-Maximalvergletscherung und der Deglaziationzeit ergaben in zwei verschiedenen Regionen Süddeutschlands unterschiedliche Altersverteilungen trotz gleicher klimatischer Randbedingungen. Im Bayerischen Wald zeigen die Moränenalter eines kleinen Talgletschers eine präzise und konsistente spätwürmzeitliche Chronostratigraphie. Oberflächenexpositionsalter von Moränen des Isar-Loisach und Inngletschers in den Ostalpen weisen auf eine hochwürmzeitliche Moränenablagerung deutlich vor 18.0±1.9 ka und einer anschliessenden Moränenstabilisierung hin. Beide glaziale Systeme (Mittelgebirgs-Talgletscher und alpines Eisstromnetz) erreichten ihre maximale Ausdehnung im Spätwürm (MIS 2). Trotz der weitgehenden Übereinstimmung war ihre Reaktionszeit auf Klimafluktuationen sehr unterschiedlich: der kleine Talgletscher reagierte empfindlicher auf klimatische Änderungen als das alpine Eisstromnetz. Ein synchrones Verhalten zeigten die Gletscher im Bayerischen Wald sowie in den Ostalpen erst im Spätglazial um 16–15 ka (H 1), als in beiden Gebieten Talgletscher existierten. Die unterschiedlichen Altersverteilungen der spätwürmzeitlichen Chronologien in den beiden Würmgletscher-Endmoränengebieten werden mit Unterschieden der Eisdynamik und der geomorphologischen Prozesse bei der Moränenstabilisierung sowie mit Phasen intensiver Hangprozesse infolge periglazialer Aktivität und Toteis-Tauens erklärt. Die Ergebnisse sind für Probennahmestrategien und Dateninterpretation von Moränen-Oberflächenaltern von großer Bedeutung.
    Description: research
    Keywords: 551.7 ; VAR 000 ; Glazialgeologie ; dead ice ; isar-loisach glacier ; Bavarian Forest ; Eastern Alps ; Inn glacier ; Würm type section ; cosmogenic dating ; moraine degradation
    Language: English
    Type: article , publishedVersion
    Location Call Number Expected Availability
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  • 6
    Publication Date: 2021-03-29
    Description: Durch Frost gespaltene Steine und Blöcke und durch Windschliff polierte und auf der Oberfläche sortierte Steine in einem vegetationsfreien geologischen Reservat im Zentrum der Niederlande werden beschrieben. Sie werden als Anzeichen für eine weichselzeitliche periglaziale Oberfläche gedeutet. Bisher hat man sie als eine holozäne Abrasionsfläche aufgefaßt.
    Description: research
    Keywords: 551.7 ; VAR 000 ; Glazialgeologie ; netherlands ; weichselian periglacial surface ; nw europe ; p. van der lijn ; geological research
    Language: English
    Type: article , publishedVersion
    Location Call Number Expected Availability
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  • 7
    Publication Date: 2021-05-06
    Description: The sedimentary and morphological evidence for Lateglacial glacier fluctuations in the Lienz area provides a strong case against the currently used pentapartite stratigraphic subdivision of the Alpine Lateglacial (ALG; c. 19–11.7 ka) i.e. the timespan between the Würmian Pleniglacial (= Alpine Last Glacial Maximum; AlpLGM) and the beginning of the Holocene. The results of comprehensive geological mapping (including the detection of mass movements) supported by geochronological data and pollen analysis revealed that the ALG- record of the Schobergruppe mountains and the Lienz Dolomites can be subdivided into four unconformity-bounded (allostratgraphic) units which are linked to three climatostratigraphically-defined phases of glacier activity. Delta deposits and till of local glaciers document the phase of ice-decay after the AlpLGM. Between this period and the Bølling/Allerød (B/A) interstadial only one glacier stabilisation with massive end moraines, correlated with the Gschnitz stadial, is evident. Multiple end moraines prove the presence of very active glacier tongues during the Younger Dryas aged Egesen stadial. The 10Be exposure dating of an end moraine, previously attributed to the Daun stadial (pre-B/A interstadial) based on ΔELA values, provided an age of 12.8 ± 0.6 ka indicating it is of Younger Dryas age. This case highlights the pitfalls of the commonly used ΔELA-based stratigraphic ALG subdivision and the subsequent derivation of palaeoclimatic implications. ΔELAs are still considered as a useful tool for correlation on the local scale e.g. in one mountain group with a quite comparable topography and lithology and taking into account the limitations, especially the impact of debris cover. However, our results show that a stratigraphic correlation across the whole Alpine chain via ΔELAs is not a successful approach potentially leading to bias and, eventually, to circular arguments.
    Description: research
    Keywords: 551.7 ; palynology ; alps ; late pleistocene ; lateglacial ; younger dryas ; geological mapping ; allostratigraphy ; climatostratigraphy ; exposure dating ; deformable bed
    Language: English
    Type: article , Verlagsversion
    Location Call Number Expected Availability
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  • 8
    Publication Date: 2021-03-29
    Description: Während des Jungpleistozäns (Pinedale) stieß als letztes Glied einer Serie von Vergletscherungen ein großer Gletscher aus der südlichen Absaroka-Range durch das hochgelegene Tal des Yellowstone River in nordwestlicher Richtung in das Seebecken vor. Während des Maximalstandes nahm der Gletscher 6200 km² ein; seine größte Mächtigkeit betrug etwa 925 m, so daß sich die gesamte Eismasse auf etwa 975 km³ belaufen haben dürfte. Das Eis überschritt den Rand des Beckens in allen Richtungen und gelangte in die benachbarten Täler, auf die angrenzenden Plateaus und Gebirgsränder, die ebenfalls Eiskappen aufwiesen. Eine Verzahnung des Hauptgletschers mit den Lokalgletschern ist an mehreren Stellen nachzuweisen. Nach dem Maximum des Vorstoßes taute der Gletscher teilweise ab, um später erneut vorzurücken, jedoch nicht bis zum Maximalstand. Der dann einsetzende Abtauprozeß, der in mehreren Phasen erfolgte, ist durch eine Folge von nicht zusammenhängenden Rückzugsbildungen (Kames-Terrassen, See- und Beckenabsätze) zwischen 280 und 33 m über dem jetzigen Seespiegel (2360 m) markiert. In einer Höhe von 180 m begann sich nordöstlich der abtauenden Eismasse zum ersten Mal ein Ur-Yellowstone-See zu bilden, der sich bei ständig sinkendem Wasserspiegel durch den zurückweichenden Eisrand allmählich in südwestlicher Richtung vergrößerte. Vor etwa 11 000 Jahren, als das Eis vollständig verschwand, bildete sich 21 m über dem heutigen Seespiegel zum ersten Mal ein See mit offener Wasserfläche.
    Description: research
    Keywords: 551.7 ; VAR 000 ; Glazialgeologie ; pleistocene ; yellowstone lake basin ; usa ; pléistocène ; icecap ; yellowstone national park ; pinedale ; yellowstone river ; absaroka range
    Language: English
    Type: article , publishedVersion
    Location Call Number Expected Availability
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  • 9
    Publication Date: 2021-05-07
    Description: Eine erheblich verbesserte Rekonstruktion der spätpleistozänen/holozänen morphologischen und geologischen Geschichte des paraguayischen Chaco und der argentinischen Pampa Ebene wird vorgestellt. Wegen der großen Ausdehnung des Gebietes waren Satellitenbilder der Schlüssel, um frühere und neue interdisziplinäre geowissenschaftliche Ergebnisse zu einem verlässlicheren Bild zusammenzuführen. Für diesen synoptischen Überblick wurde die Interpretation von Fernerkundungsdaten durch Geländeuntersuchungen und physikalische Altersbestimmungen ergänzt. Viele Lumineszenzalter (75 IRSL und 12 TL) von Löß, lößähnlichen Sedimenten und Sanden wurden bestimmt, die bei der Rekonstruktion der Klimageschichte des Untersuchungsgebiets im Marinen Isotopen Stadium 3 bis 1 (MIS 3–1) beitragen. Lößablagerungen überwiegen in der Zeit vor MIS 2. Die numerische Alter von lakustrinen und alluvialen Sedimenten, im Löß zwischengelagert, belegen wechselnde feuchte und trockene Perioden in der Chaco/Pampa-Ebene im MIS 2 und MIS 1. Überwiegend trockene Bedingungen herrschten von 8.5 bis 3.5 ka BP (mittleres MIS 1), als Sande in Form von Dünen oder in Paläoflussbetten abgelagert wurden. Zeitlich begrenzte Phasen extrem verstärkter Paläoflussaktivität im Mittelholozän wurden auf sporadische Starkregenereignisse in den Anden zurückgeführt. Die Ursprungsgebiete des Löß, der lößartigen Sedimente und der sandigen Ablagerungen wurden in der südwestlichen Pampa, den benachbarten Andenabhängen und im Altiplano lokalisiert. Diese Sedimente wurden von dort nach Osten und später nach Nordosten transportiert, wie sich aus den morphologischen Mustern als Zeugnisse früherer äolischer Aktivität rekonstruieren ließ.
    Description: research
    Keywords: 551.7 ; VAR 000 ; Glazialgeologie ; pleistocene ; loess ; holocene ; pléistocène ; chronology ; morphology ; Pampa ; Chaco
    Language: English
    Type: article , publishedVersion
    Location Call Number Expected Availability
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  • 10
    Publication Date: 2021-09-27
    Description: A new global climate model setup using FESOM2.0 for the sea ice-ocean component and ECHAM6.3 for the atmosphere and land surface has been developed. Replacing FESOM1.4 by FESOM2.0 promises a higher efficiency of the new climate setup compared to its predecessor. The new setup allows for long-term climate integrations using a locally eddy-resolving ocean. Here it is evaluated in terms of (1) the mean state and long-term drift under preindustrial climate conditions, (2) the fidelity in simulating the historical warming, and (3) differences between coarse and eddy-resolving ocean configurations. The results show that the realism of the new climate setup is overall within the range of existing models. In terms of oceanic temperatures, the historical warming signal is of smaller amplitude than the model drift in case of a relatively short spin-up. However, it is argued that the strategy of “de-drifting” climate runs after the short spin-up, proposed by the HighResMIP protocol, allows one to isolate the warming signal. Moreover, the eddy-permitting/resolving ocean setup shows notable improvements regarding the simulation of oceanic surface temperatures, in particular in the Southern Ocean.
    Keywords: 551.6 ; FESOM ; ocean model ; climate model ; unstructured mesh ; Finite Volume
    Language: English
    Type: map
    Location Call Number Expected Availability
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